Témata
(Zdroj: Emag)

Nová výrobní linka na výrobu rotorových hřídelí

Podle nové studie společnosti Deloitte by do roku 2032 mohlo být na trhu osobních automobilů licencováno více alternativních pohonů než čistě spalovacích motorů. Je snadné si představit, co tento vývoj bude znamenat pro automobilový průmysl: Podíl přidané hodnoty komponentů spalovacích motorů klesá a stejně rychle roste podíl komponentů "elektrických" pohonů - včetně mnoha rotačně symetrických dílů, pro které specialisté na strojírenství, jako je Emag, v současné době vyvíjejí výrobní řešení přesně na míru. V současné době bylo pro jednu dodavatelskou skupinu vyvinuto plně automatizované a efektivní kompletní řešení pro výrobu rotorových hřídelí i vysoce přesného soustružení svazku rotorových plechů. Díky flexibilním systémům může zákazník pokrýt široké portfolio obráběcích operací. Odpovědné osoby jsou velmi spokojeny s kvalitou a reprodukovatelností komponent.

Reklama

Rostoucí množství e-motorů je pro plánovače výroby výzvou. V mnoha aplikačních oblastech musí zavést nová řešení, s jejichž pomocí lze komponenty, jako je hnací hřídel e-motoru, vyrábět rychleji a efektivněji - a to s ucelenými výrobními systémy. Nový a působivý příklad v dodavatelské firmě, která vyrábí komponenty pro e-mobilitu, ukazuje, jak takové řešení může vypadat. Jak došlo ke spolupráci? "Naši kontaktní partneři hledali vysoce flexibilní systém, včetně inteligentních automatizačních řešení a integrace IoT, který by pokryl velké množství obráběcích operací kolem hřídele rotoru. Při řešení takového problému se zákazník již mnoho let spoléhá na společnost Emag, protože nabízíme řešení na klíč z jednoho zdroje a skupina Emag ovládá téměř všechny technologie obrábění," vysvětluje Andreas Bucher, Key Account Manager ve společnosti Emag.

Spolupráce začala velmi brzy: zákazník dokonce předem sdílel se společností Emag konstrukční výkresy součásti, aby usnadnil následný návrh stroje a umožnil co nejúspornější a nejspolehlivější výrobní proces. Vývoj celé linky probíhal v úzkém kontaktu se zákazníkem, jak potvrzuje Michael Ihring ze společnosti Emag Systems: "Ve společnosti Emag vždy platí zásada 'jedna tvář k zákazníkovi'. Zkušená kontaktní osoba se zákazníkem projednává požadavky na celé výrobní řešení - to se týká například i strojů, které nepocházejí od společnosti Emag (pozn. redakce: jako v tomto případě OP 30). Proto se stále staráme o kompletní výrobní řešení a definujeme jeho specifikace. Výhody jsou zřejmé: podstatně méně odsouhlasování rozhraní zkracuje dodací lhůty a také vede k příznivějšímu a efektivnějšímu celkovému řešení." 

Reklama
Reklama
Dvanáct hlavních a různých vedlejších operací pro kompletní opracovaní hřídele rotoru. Automatizace a vzájemné propojení jednotlivých strojů a stanic se provádí pomocí robotů, portálových systémů a vlastního systému TrackMotion společnosti Emag. (Zdroj: Emag)
Hrubování na dvou VTC 200 - čtyřosé obrábění hřídele výrazně zkracuje dobu obrábění. (Zdroj: Emag)

Dosažení cíle ve dvanácti operacích

Konečný výsledek nyní ukazuje působivou sekvenci kolem hřídele rotoru – s nejméně dvanácti hlavními a různými vedlejšími operacemi. Automatizace a vzájemné propojení jednotlivých strojů a stanic bude provedeno pomocí robotů, portálových systémů a vlastního systému TrackMotion společnosti Emag. Tento proces je podrobně popsán v následujících řádcích. 

Poté, co obsluha založí polotovary na vyrovnávacích pásech, začne hrubovací soustružení na dvou strojích VTC 200, což je dokonalé řešení pro čtyřosé obrábění hřídelí se zkrácenými hlavními časy (OP 10/20). Následují procesy ofukování a měření. Měřicí stroj poskytuje zpětnou vazbu soustruhům, které pak automaticky provádějí případné korekce. 

Po obrábění vnitřního ozubení (OP 30, tváření) jsou ložisková sedla rotorového hřídele indukčně zakalena v OP 40 na stroji MIND L 1000 od společnosti Emag eldec. 

Zajímavé jsou i další operace prováděné na dvou VTC 200 CD (OP 50, vnitřní soustružení) a dvou VTC 200 (OP 60, obrábění otvorů).  Oba procesy se pro zvýšení výkonu provádějí paralelně na dvou strojích. Hřídel rotoru se pak podruhé ofoukne, změří a shodné díly se popíší pomocí DMC. V OP 70 probíhají dva montážní procesy, při nichž se spojuje pouzdro a víko.

Závěrečnou operací soustružení (OP80) pomocí VTC 200 je finální dokončování límce a sedla rotorového hřídele. Ofukování, měření a stohování uzavírají linku.

Video celého procesu si můžete prohlédnout zde

"Naše plány se potvrzují," shrnuje Michael Ihring. "Procesy jsou velmi stabilní, což se odráží v kvalitě komponent. Zákazník zároveň těží z flexibilního řešení buněk, které lze kdykoli rozšířit, aby splňovalo rostoucí požadavky na kapacitu. Tato flexibilita je patrná v každém detailu, až po automatizaci. Různé inteligentní strategie výměny nástrojů navíc zajišťují, že dochází k velmi malému počtu odstávek."

Indukční kalení ložiskových sedel na stroji MIND L 1000 od společnosti Emag eldec. (Zdroj: Emag)

Loupání zajišťuje dokonalou povrchovou úpravu svazků plechů

Tím však velký projekt Emag v oblasti e-mobility pro tohoto zákazníka nekončí, protože konstruktéři stroje navrhli také řešení pro vysoce přesné přetočení svazku rotorového plechu pomocí stroje VTC 200. Používá se tzv. proces soustružení loupáním: zde dochází k valivému pohybu nástroje po obrobku - šikmo nastavený břit CBN se pohybuje po rotujícím obrobku. Bod záběru břitu se pohybuje plynule dál. Celý proces je přibližně pětkrát až šestkrát rychlejší než konvenční tvrdé soustružení a až třikrát rychlejší než broušení. Přesto je výsledkem vynikající kvalita bez šroubovice na povrchu. Jinými slovy, povrchy, které se dříve musely brousit, tak mohou být v budoucnu soustruženy s loupáním. To je ideální řešení pro svazky plechů obklopujících hřídel.

Reklama
Celý proces si můžete prohlédnout na tomto videu.

Výhody pro rostoucí trh e-mobility

"Celkově zákazník těží z dokonale seřízených systémů, které vykazují vysokou stabilitu a spolehlivost procesu, a to jak při obrábění hřídele rotoru, tak při soustružení plechového obalu. To jsou obrovské výhody, které hodláme v příštích letech přinést na rostoucí trh e-mobility," říká Andreas Bucher. "Poptávek z oblasti výroby elektromotorů výrazně přibývá. Zároveň se naše technologie již dnes používá ve velmi mnoha oblastech průmyslu." 

- Vnitřní soustružení rotorových hřídelí na VTC 200 se středovým pohonem. (Zdroj: Emag)
Dokončovací soustružení a vrtání s poháněnými nástroji na stroji VTC 200. (Zdroj: Emag)
Montáž pouzdra a krytu.
Přesné soustružení límce a uložení hřídele rotoru. (Zdroj: Emag)

Nenechte si ujít nadcházející webinář společnosti Emag

Téma: E-mobilita se blíží. Kam bychom měli nyní investovat?

Středa, 13. října 2021

10:30 - 11:30

Registrujte se zde: https://attendee.gotowebinar.com/register/6040398438031228171?source=PRCZ

Související články
Problematika vstřikování plastových dílů pro automobily

Příspěvek popisuje podmínky pro výrobu vstřikovaných plastových dílů pro automobily včetně vznikajících problémů a navazuje na článek Snížení rizika vzniku vad při vstřikování plastových dílů, který byl uveřejněn v příloze Plasty časopisu MM Průmyslové spektrum č. 3/2014 (viz též www.mmspektrum.com/140312). Autor vychází z dlouholeté zkušenosti ve firmě Plast Form Service I. M., která se výrobou těchto dílů zabývá již od roku 1998.

Obrábění moderních komponent převodovky

Určitě není tajemstvím neustálý růst trhu v oblasti e-mobility. Současně se budou i nadále vyrábět vozidla se spalovacími motory. Pro plánovače výroby a subdodavatelské závody je to těžká situace: Jak vyřešit rozmanitost výrobků a rostoucí výrobní počty? Již mnoho let má společnost Emag Maschinenfabrik odpověď na tuto otázku. A sice svou širokou nabídkou výrobních řešení konstrukčních dílů, které své použití najdou především v oblasti hnacího ústrojí.

Nová úroveň výroby brzdových kotoučů

Výroba brzdových kotoučů osobních vozidel není jednoduchá. Jde o bezpečnostně důležitý díl, který musí být bezpečně opracován s extrémní přesností. Měnící se výrobní šarže musejí být pomocí použitých soustruhů realizovány rychle a s krátkými přípravnými časy. To, jak lze spojit kvalitu, produktivitu a bezpečnost procesu v této oblasti použití, dokazují specialisté společnosti Emag. Svými soustruhy pick-up a řady VSC a VL nabízejí výrobní řešení, která společně s koncepcí automatizace TrackMotion zajišťují vysokou výkonnost při obrábění brzdových kotoučů.

Související články
Všestranný flexibilní stroj na obrábění hřídelí

Studie "FAST 2025" německého svazu automobilového průmyslu (VDA) se zabývá mj. trendem přesunu tvorby hodnot v automobilovém průmyslu na stranu dodavatelů. Vývoj trhu s osobními automobily by mělo podle jejích autorů současně poznamenat také zkrácení produktových cyklů a rozšiřující se paletu nabízených modelů.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Součástky do nákladních vozidel

Poptávka po těžkých nákladních vozidlech v nejbližší době výrazně celosvětově vzroste. Odhaduje se, že obrat se v tomto segmentu trhu do roku 2020 zvýší ze současných 125 mld. na 190 mld. Zejména nezbytný další rozvoj infrastruktury v zemích s progresivním vývojem ekonomiky, jako je Čína a Indie, si vyžádá daleko více nákladní automobilové techniky, než tomu bylo dosud. Tato globální dynamika je šancí i pro menší firmy. Firma Laso se sídlem v německém Olpe vyrábí již více než 40 let náhradní díly do nákladních vozidel a autobusů. Soustředí se především na náročné motorové agregáty, jako jsou olejová a vodní čerpadla a příslušné ovládací mechanismy. Sortiment však čítá na pět tisíc různých výrobků. Tak velká diverzifikace výroby se neobejde bez cílené automatizace obráběcích operací: na třískové obrábění součástí ze šedé litiny tak firma používá celkem tři vertikální soustruhy fy Emag.

Vertikální soustruhy pro maximálně produktivní výrobu

U aktuálních novinek automobilového průmyslu lze pozorovat tendenci ke stále složitějším technickým řešením, a to jak v oblasti inovace, tak i dalšího rozvoje. Pro příklad uveďme odlehčované konstrukce, komplexní geometrické tvary či multifunkční jednotky. Výrobce systémů třískového obrábění staví tento trend před stále nové výzvy v oblasti přesnosti a produktivity, ale i procesní spolehlivosti. Firma Emag nabízí odpověď v podobě vertikálně koncipovaných strojů VL 2 P a VTC 100-4 pro středně velké a velké série.

Složité díly z těžce obrobitelných materiálů

Jeden z trendů ve výrobě osobních automobilů lze shrnout do následujících slov: nové výrobní závody přinášejí nové výzvy. Zejména v Jižní Americe a Číně se nyní staví řada výrobních závodů, jejichž plánování má řadu nových požadavků.

Přesné obrábění převodových kol osobních vozidel

Již po desetiletí je produkce převodovek charakterizována velkým množstvím kusů a extrémní kvalitou dílů. Avšak změny v oblasti trhu a techniky jsou v současnosti stále rychlejší, např. se zvyšuje počet převodových stupňů v automobilech, čímž roste objem vyráběných součástí. Současně posiluje konkurence díky asijským výrobcům. Jak mají konstruktéři převodovek u OEM výrobců a dodavatelů ve svých výrobních oblastech na tento vývoj reagovat?

Strojírenské podniky v době pandemie

Pandemie koronaviru uzavřela hranice naší republiky a zahraniční pracovníci se nedostanou do zaměstnání. Řada domácích zaměstnanců musela nastoupit do karantény. Mnoho českých strojírenských podniků se tak dostalo do nemalých problémů. Firma Grumant hledala recept, jak se takovým problémům vyhnout nebo alespoň minimalizovat jejich následky.

Inovace ve srážení hran velkých ozubených kol

Chamfer Contour Milling skýtá výrobcům velkých ozubených kol pro nákladní automobily flexibilní a hospodárný proces pro jejich stále důležitější operace zkosení hran / odstraňování otřepů.

Stroj na středění klikových hřídelí

Je všeobecně známo, že kliková hřídel je jednou z nejkritičtějších součástek motoru s vnitřním spalováním a jedním z nejsložitějších a nejkomplexnějších dílů z hlediska obrábění. Potřeba přesného vyvážení klikové hřídele, která je rozhodujícím faktorem pro celkovou účinnost motoru, se stala ještě důležitější, jelikož výrobci automobilů usilují o snižování emisí CO2 prostřednictvím lepšího výkonu motoru a strategií spočívajících v odlehčování. Díky různým vylepšením, kterých se v průběhu let dosáhlo v procesech kování a odlévání, už mají neopracované komponenty klikové hřídele téměř požadovaný tvar s mnohem menším množstvím přebývajícího materiálu. To znamená, že na konečné klikové hřídeli je třeba obrábět méně částí. Přináší to s sebou také zvýšenou potřebu přesného vyvážení se zmenšenou velikostí protizávaží, které se při vytváření těžiště často provádí.

Produktivní high-end obrábění

V minulém vydání jsme vám přinesli referenci rakouského výrobce obráběcích strojů Emco u svých klíčových zákazníků, konkrétně z laakirchenského závodu na výrobu rotačných dílů firmy Miba Gleitlager Austria GmbH. V Rakousku nadále zůstáváme a dnes se vydáme se do salcburské firmy MTE Metalltechnik Elsenhuber, která se vedle sestav specializuje na výrobu kusovou až velkosériovou.

Komplexní obrábění rotačních dílů

Následující článek poskytuje reference rakouského výrobce obráběcích strojů Emco u svých klíčových zákazníků. V dnešním vydáním přineseme pohled z laakirchenského závodu na výrobu rotačních dílů Miba Gleitlager Austria GmbH a v příštím vydání reportáž ze salcburské firmy MTE Metalltechnik Elsenhuber specializující se od kusové až po sériovou výrobu dílů a sestav.

Silná geometrie s měkkým řezem

Existují prezentace produktů, které je potřeba přečíst si několikrát, než je člověk pochopí. Tato prezentace k nim ovšem nepatří. S-Cut SC-UNI je fréza, jejíž funkční princip lze přes její unikátní provedení, nebo právě proto, velmi snadno vysvětlit. Její břity ve tvaru S a extrémně nestejné dělení potlačující chvění vyvolané procesem obrábění vytvářejí z této frézy vysoce kvalitní nástroj, který v rámci veškerých srovnávacích testů poráží porovnávané frézy.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit